TWI761180B - 發光顯示設備及其驅動裝置 - Google Patents

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Abstract

一種發光顯示設備，包含多個掃描線、多個驅動線、多個發光元件，及一驅動裝置，該等發光元件分別對應地設置於由該多個掃描線與該多個驅動線所界定的矩陣間，該驅動裝置包括一控制電路、一平衡線，及一電荷分享電路，該控制電路用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組相關於該等驅動線上的電荷平均分配，該電荷分享電路電連接該等驅動線與該平衡線之間，且電連接該控制電路以接收來自該控制電路的該平衡訊號組，且該電荷分享電路根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線的至少之一與該平衡線之間切換於一連接狀態與一斷路狀態。

Description

發光顯示設備及其驅動裝置
本發明是有關於一種發光二極體顯示技術，特別是指一種發光顯示設備及其驅動裝置。
現有的發光二極體矩陣包括多個掃描線、多個驅動線與多個發光二極體，而驅動電路對該發光二極體矩陣以分時掃描方式進行分時顯示，當同一掃描線要顯示相同亮度時，由於每一驅動線上對應的發光二極體導通前的偏壓不一致，使發光二極體實際導通的時間點不同，驅動電路的電流源所提供的驅動電流，流經發光二極體的總時間有所差異，造成亮度不均。尤其此現象在發光二極體矩陣的低亮度區，因低亮度區對應的電流源配合的脈波時間短，導致流經發光二極體的電流時間差異較大，因此亮度不均的現象更為明顯。
因此，現有的技術所導致亮度不均的問題，是目前待改善之處。
因此，本發明的一第一目的，即在提供一種可均勻發光的發光顯示設備。
再者，本發明的一第二目的，即在提供一種可使一發光陣列均勻發光的驅動裝置。
於是，本發明發光顯示設備包含多個掃描線、多個驅動線、多個發光元件，及一驅動裝置。
該等掃描線彼此沿一行方向設置。
該等驅動線彼此沿一列方向垂直設置於該等掃描線。
該等發光元件分別對應地設置於由該多個掃描線與該多個驅動線所界定的矩陣間。
該驅動裝置包括一控制電路、一平衡線，及一電荷分享電路。
該控制電路用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組相關於該等驅動線上的電荷平均分配。
該電荷分享電路電連接該等驅動線與該平衡線之間，且電連接該控制電路以接收來自該控制電路的該平衡訊號組，且該電荷分享電路根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線的至少之一與該平衡線之間切換於一連接狀態與一斷路狀態。
再者，本發明驅動裝置適用於一發光陣列，該發光陣列包含多個掃描線、多個驅動線，及多個發光元件，該等掃描線彼此沿一行方向設置，該等驅動線彼此沿一列方向垂直設置於該等掃描線，該等發光元件分別對應地設置於由該多個掃描線與該多個驅動線所界定的矩陣間，該驅動裝置包含一控制電路、一平衡線，及一電荷分享電路。
該控制電路用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組相關於該等驅動線上的電荷平均分配。
該電荷分享電路電連接該等驅動線與該平衡線之間，且電連接該控制電路以接收來自該控制電路的該平衡訊號組，且該電荷分享電路根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線的至少之一與該平衡線之間切換於一連接狀態與一斷路狀態。
本發明的功效在於：當該電荷分享電路根據該平衡控制訊號而使該平衡線與其中至少二個驅動線切換於電連接狀態時，由該平衡線對驅動線上的發光元件提供充放電路徑，使得該等驅動線上的電荷平均分配，以平衡該等驅動線上的電壓，消除該等驅動線彼此間電壓壓降，進而使得顯示效果更加一致。
參閱圖1、圖2，本發明發光顯示設備的一實施例，包含多個掃描線2、多個驅動線3、多個發光元件4，及一驅動裝置5。
該等掃描線2彼此沿一行方向設置。
該等驅動線3彼此沿一列方向垂直設置於該等掃描線2。
該等發光元件4分別對應地設置於由該多個掃描線2與該多個驅動線3所界定的矩陣間，該等掃描線2、該等驅動線3、與該等發光元件4共同組成一發光陣列。
每一發光元件4各自包括一陽極端41，及一陰極端42，每一列的該等發光元件4的該陽極端41各自與對應的該掃描線2電連接，每一行的該等發光元件4的該陰極端42各自與對應的該驅動線3電連接。
該驅動裝置5包括一控制電路51、一平衡線52，一電荷分享電路53、一驅動模組54，及一掃描選擇器55。
該控制電路51用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組具有多個控制信號，且分別相關於該等驅動線3上的電荷平均分配。
該電荷分享電路53電連接於該等驅動線3與該平衡線52之間，且電連接該控制電路51以接收來自該控制電路51的該平衡訊號組，且該電荷分享電路53根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線3的至少二個與該平衡線52之間同時切換於一連接狀態與一斷路狀態其中之一。
該電荷分享電路53包括多個開關531，每一開關531具有一電連接所對應的驅動線3的第一端、一電連接該平衡線52的第二端，及一接收所對應的控制信號的控制端，且每一開關531根據該控制信號切換於導通與不導通之間。
該驅動模組54電連接該等驅動線3，用以分別根據一脈波寬度調變信號(PWM: Pulse-width modulation)提供多個驅動電流到該等驅動線3，以分別使該等驅動線3切換為顯示狀態，其中，該驅動模組54包括多個分別接地，且用於接收該脈波寬度調變信號的驅動開關541、多個分別電連接該等驅動開關541與該等驅動線3的電流源542、及一偏壓設定電路543。
當該每一驅動開關541接收該脈波寬度調變信號時，切換為導通狀態，對應的電流源542提供該驅動電流到對應的該驅動線3，以提供恆定電流至對應的發光元件4，並且調整恆定電流的有效時間，藉此改變發光元件4的對應亮度。
該偏壓設定電路543電連接該等驅動線3，且接收一來自該控制電路51的一電壓設定信號組，且根據該電壓設定信號組使得屬於非顯示狀態的驅動線3的電壓設定於一用於消除鬼影的預設電壓，如圖3的DX，其中，該電壓設定信號組具有多個驅動電壓，該偏壓設定電路543包括多個偏壓控制開關544，及多個偏壓控制模組545，該等偏壓控制開關544分別具有一電連接對應的驅動線3的第一端、一接收其中一驅動電壓的控制端，及一第二端，且每一偏壓控制開關545根據該驅動電壓切換於導通與不導通之間，該等偏壓控制模組545分別電連接該等偏壓控制開關544的第二端，當每一偏壓控制開關544切換於導通時，對應的偏壓控制模組545使屬於非顯示狀態的驅動線3的電壓設定於該預設電壓。
該掃描選擇器55電連接該等掃描線2，該掃描選擇器55接收一輸入電壓，且在每一掃描單位時間中，該掃描選擇器55將該輸入電壓輸出到該等掃描線2的其中所對應之一，以提供該等發光元件4發光所需的電能。
配合參閱圖3、圖4，說明該實施例的一第一應用電路，在該第一應用電路中，受控顯示同一灰階的驅動線3數量為三，而掃描線2數量為一，因此發光元件4、驅動模組54，及偏壓設定電路543數量各為三。
當該電荷分享電路53的該等開關531各自在接收對應的控制信號之前，每一偏壓設定電路543各自的偏壓控制開關544接收來自該控制電路51的該電壓設定信號組而切換於導通狀態，並由該偏壓控制模組545對該驅動線3上的該發光元件4的陰極端42提供一鬼影消除電壓DT，而使得該發光元件4處於逆偏狀態，此時對應的節點DX1~DX3上的電壓隨之上升，接著該偏壓控制模組545再對該驅動線3上的該發光元件4的陰極端42提供一回復電壓Dummy，此時對應的節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3再逐漸下降，以使得對應的發光元件4的該陽極端41與該陰極端42的電位差接近順向導通電壓值，接著再由該電荷分享電路53的該等開關531接收對應的控制信號而切換於導通狀態，以使該等驅動線3對該平衡線52充放電而達到電荷平衡，此時，對應的節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3逐漸平均而趨於一致，當該控制信號的邏輯準位切換為0，接著再由該驅動模組54的該等驅動開關541接收對應的該脈波寬度調變信號而切換為導通狀態，使對應的電流源542提供該驅動電流到對應的該驅動線3。
配合參閱圖5、圖6，說明該實施例的一第二應用電路，該第二應用電路與該第一應用電路不同的地方在於，提供了由不同的發光元件4各自顯示不同灰階值的具體做法，其中，受控顯示對應灰階值的驅動線3數量為三，而掃描線2數量為一，因此發光元件4、驅動模組54，及偏壓設定電路543數量各為三，對應於節點DX1~DX3的該等驅動開關541各自接收的控制信號分別為第一脈衝寬度調變信號、第二脈衝寬度調變信號、第三脈衝寬度調變信號，對應於節點DX1~DX3的該等開關531各自接收的控制信號分別為第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號。
當該電荷分享電路53的該等開關531各自在接收對應的第一~第三控制信號之前，每一偏壓設定電路543各自的偏壓控制開關544接收來自該控制電路51的該電壓設定信號組而切換於導通狀態，並由該偏壓控制模組545對該驅動線3上的該發光元件4的陰極端42提供一鬼影消除電壓DT，而使得該發光元件4處於逆偏狀態，此時對應的節點DX1~DX3上的電壓隨之上升，接著該偏壓控制模組545再對該驅動線3上的該發光元件4的陰極端42提供該回復電壓Dummy，此時對應的節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3再逐漸下降，以使得對應的發光元件4的該陽極端41與該陰極端42的電位差接近順向導通電壓值，也就是該回復電壓Dummy，接著再由該電荷分享電路53的該等開關531接收對應的控制信號而切換於導通狀態，以使該等驅動線3對該平衡線52充放電而達到電荷平衡，其中，由於對應節點DX1的驅動開關541所接收的第一脈衝寬度調變信號導通寬度最低，代表發光元件4需顯示的灰階值較低，因此，對應的開關531所接收的該第一控制信號週期寬度最長，也就是可在較充份的時間內達到電荷平衡，而第二、第三脈衝寬度調變信號導通寬度逐漸增加，代表其餘對應的發光元件4需顯示的灰階值逐漸增加，因此，對應的開關531所接收的該第二、第三控制信號週期寬度漸減，可進行電荷平衡的時間也逐漸減少，此時，對應的節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3逐漸平均而趨於一致，當該控制信號的邏輯準位切換為0，接著再由該驅動模組54的該等驅動開關541接收對應的該脈波寬度調變信號而切換為導通狀態，使對應的電流源542提供該驅動電流到對應的該驅動線3。
配合參閱圖7、圖8，說明該實施例的一第三應用電路，該第三應用電路與該第二應用電路不同的地方在於，對應節點DX3的驅動開關541所接收的第三脈衝寬度調變信號導通寬度佔空比為100%，代表發光元件4需顯示的灰階值最高，因此，對應的開關531所接收的該第三控制信號週期寬度為零，也就是無需進行電荷平衡，其餘電路作動與前述相同，因此不再贅述。
綜上所述，先由每一偏壓控制開關544接收電壓設定信號組而切換於導通狀態，並由對應的偏壓控制模組545對驅動線3上的發光元件4的陰極端42提供鬼影消除電壓DT以消除鬼影效應，接著再由偏壓控制模組545對驅動線3上的發光元件4的陰極端42提供回復電壓Dummy，使得節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3再逐漸下降，進而以使得對應的發光元件4接近順向導通狀態，接著再由電荷分享電路53的開關531接收對應的控制信號而切換於導通狀態，以使驅動線3對平衡線52進行充放電而達到電荷平衡，進而對應的節點DX1~DX3上的電壓VDX1~VDX3趨於一致，當控制信號的邏輯準位切換為0，接著再由驅動模組54的驅動開關541接收對應的脈波寬度調變信號而切換為導通狀態，使得對應的電流源542提供驅動電流到對應的該驅動線3，並使顯示效果更加一致，此外還可依據發光元件4所需顯示灰階值高低，提供不同導通長度的控制信號進而控制電荷平衡有效時間，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2:掃描線 3:驅動線 4:發光元件 41:陽極端 42:陰極端 5:驅動裝置 51:控制電路 52:平衡線 53:電荷分享電路 531:開關 54:驅動模組 541:驅動開關 542:電流源 543:偏壓設定電路 544:偏壓控制開關 545:偏壓控制模組 55:掃描選擇器 DX1:節點 DX2:節點 DX3:節點
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一電路圖，說明本發明發光顯示設備的一實施例； 圖2是一電路圖，輔助說明該實施例； 圖3是一電路圖，說明該實施例的一第一應用電路； 圖4是一時序圖，輔助說明該第一應用電路； 圖5是一電路圖，說明該實施例的一第二應用電路； 圖6是一時序圖，輔助說明該第二應用電路； 圖7是一電路圖，說明該實施例的一第三應用電路；及 圖8是一時序圖，輔助說明該第三應用電路。
2:掃描線
3:驅動線
4:發光元件
41:陽極端
42:陰極端
5:驅動裝置
51:控制電路
52:平衡線
53:電荷分享電路
531:開關
54:驅動模組
55:掃描選擇器

Claims (9)

  1. 一種發光顯示設備，包含： 多個掃描線，彼此沿一行方向設置； 多個驅動線，彼此沿一列方向垂直設置於該等掃描線； 多個發光元件，分別對應地設置於由該多個掃描線與該多個驅動線所界定的矩陣間；及 一驅動裝置，包括： 一控制電路，用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組相關於該等驅動線上的電荷平均分配、 一平衡線，及 一電荷分享電路，電連接該等驅動線與該平衡線之間，且電連接該控制電路以接收來自該控制電路的該平衡訊號組，且該電荷分享電路根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線的至少二個與該平衡線之間切換於一連接狀態與一斷路狀態其中之一。
  2. 如請求項1所述的發光顯示設備，其中，該平衡訊號組具有多個控制信號，該電荷分享電路包括多個開關，每一開關具有一電連接所對應的驅動線的第一端、一電連接該平衡線的第二端，及一接收所對應的控制信號的控制端，且每一開關根據該控制信號切換於導通與不導通之間。
  3. 如請求項2所述的發光顯示設備，還包含一電連接該等驅動線的驅動模組，用以分別根據一脈波寬度調變信號提供多個驅動電流到該等驅動線，以分別使該等驅動線切換為顯示狀態。
  4. 如請求項3所述的發光顯示設備，其中，該驅動模組包括多個分別接地且用於接收該脈波寬度調變信號的驅動開關，及多個分別電連接該等驅動開關與該等驅動線的電流源，當該每一驅動開關接收該脈波寬度調變信號時，切換為導通狀態，對應的電流源提供該驅動電流到對應的該驅動線。
  5. 如請求項3所述的發光顯示設備，其中，該驅動模組還包括一電連接該等驅動線的偏壓設定電路，該偏壓設定電路接收一來自該控制電路的一電壓設定信號組，且根據該電壓設定信號組使屬於非顯示狀態的驅動線的電壓設定於一預設電壓。
  6. 如請求項5所述的發光顯示設備，其中，該電壓設定信號組具有多個驅動電壓，該偏壓設定電路包括多個偏壓控制開關，及多個偏壓控制模組，該等偏壓控制開關分別具有一電連接對應的驅動線的第一端、一接收其中一驅動電壓的控制端，及一第二端，且每一偏壓控制開關根據該驅動電壓切換於導通與不導通之間，該等偏壓控制模組分別電連接該等偏壓控制開關的等該第二端，當每一偏壓控制開關切換於導通時，對應的偏壓控制模組使屬於非顯示狀態的驅動線的電壓設定於該預設電壓，該預設電壓用於消除鬼影。
  7. 如請求項1所述的發光顯示設備，其中，該驅動裝置還包括一電連接該等掃描線的掃描選擇器，該掃描選擇器接收一輸入電壓，且在每一掃描單位時間中，該掃描選擇器將該輸入電壓輸出到該等掃描線的其中所對應之一。
  8. 如請求項1所述的發光顯示設備，其中，每一發光元件包括一陽極端，及一陰極端，每一列的該等發光元件的該陽極端各自與對應的該掃描線電連接，每一行的該等發光元件的該陰極端各自與對應的該驅動線電連接。
  9. 一種驅動裝置，適用於一發光陣列，該發光陣列包含多個掃描線、多個驅動線，及多個發光元件，該等掃描線彼此沿一行方向設置，該等驅動線彼此沿一列方向垂直設置於該等掃描線，該等發光元件分別對應地設置於由該多個掃描線與該多個驅動線所界定的矩陣間，該驅動裝置包含： 一控制電路，用以產生一平衡訊號組，該平衡訊號組相關於該等驅動線上的電荷平均分配； 一平衡線；及 一電荷分享電路，電連接該等驅動線與該平衡線之間，且電連接該控制電路以接收來自該控制電路的該平衡訊號組，且該電荷分享電路根據該平衡訊號組的控制，使該等驅動線的至少之一與該平衡線之間切換於一連接狀態與一斷路狀態。
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